帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機構(gòu)的電動差速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車傳動領(lǐng)域，特別涉及一種帶有雙排行星齒輪并具有轉(zhuǎn)矩定向分配機構(gòu)的電動差速器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車差速器是驅(qū)動橋的主要部件，它的作用就是在向汽車左右兩側(cè)半軸傳遞動力的同時，允許左右半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩側(cè)車輪盡可能以純滾動的方式行駛，減少輪胎與地面的摩擦。
[0003]當輪式汽車轉(zhuǎn)彎時，在彎道外側(cè)的車輪比在彎道內(nèi)側(cè)的車輪旋轉(zhuǎn)得快。在車輛兩側(cè)的驅(qū)動輪之間使用一個差速器來補償兩側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的不同。但是，常規(guī)的差速器通常在兩側(cè)驅(qū)動輪之間平均分配轉(zhuǎn)矩。然而，為了實現(xiàn)車輛的最佳控制，在彎道外側(cè)的驅(qū)動輪應(yīng)該比在彎道內(nèi)側(cè)的相應(yīng)的驅(qū)動輪輸出更大的轉(zhuǎn)矩。事實上，增加作用在彎道外側(cè)的驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩幫助推動和引導車輛轉(zhuǎn)彎，這在高速轉(zhuǎn)彎時特別有益。
[0004]此外，位于差速器兩端的驅(qū)動輪之間的牽引力可能不同。如果一側(cè)驅(qū)動輪下的牽引力非常弱，例如在冰上或一些附著條件較差的路面上，差速器的轉(zhuǎn)矩分配作用是使該車輪打滑甚至只有空轉(zhuǎn)，而使另一側(cè)的牽引力較強的車輪則趨于靜止不動。當然，有防滑式差速器存在會一定程度的克服這個問題，但是，該類差速器趨于使兩側(cè)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速相同。在牽引力良好的情況下，防滑式差速器的這一特征限制了對車輛高速轉(zhuǎn)彎的操控能力。
[0005]因此，需要在傳統(tǒng)差速器機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種新型的具有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的差速器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機構(gòu)的電動差速器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只能平均分配左右車輪轉(zhuǎn)矩的缺陷，實現(xiàn)了按需求定向的將驅(qū)動軸輸入的轉(zhuǎn)矩分配到左右車輪中。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機構(gòu)的電動差速器，包括:
[0009]驅(qū)動電機，其具有可輸出轉(zhuǎn)矩的電機輸出軸；
[0010]主差速器，其包括差速器殼、驅(qū)動軸、可繞軸線旋轉(zhuǎn)的第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸和第二輸出軸能夠以相同或不同的轉(zhuǎn)速同向旋轉(zhuǎn)；
[0011]外殼；以及
[0012]減速行星齒輪系，其配置在所述外殼內(nèi)，所述減速行星齒輪系與所述驅(qū)動電機的電機輸出軸連接，接收所述電機輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩，并輸出與該轉(zhuǎn)矩同向的轉(zhuǎn)矩；
[0013]耦合行星齒輪組，其與所述減速行星齒輪系相連接，接收所述減速行星齒輪系輸出的轉(zhuǎn)矩，并輸出與該轉(zhuǎn)矩反向的轉(zhuǎn)矩；
[0014]雙行星齒輪系，其與所述耦合行星齒輪組連接，接收所述耦合行星齒輪組輸出的轉(zhuǎn)矩，所述雙行星齒輪系與所述主差速器相連接，為所述第一輸出軸和第二輸出軸提供方向相反的轉(zhuǎn)矩。
[0015]優(yōu)選的是，所述減速行星齒輪系包括減速太陽輪、減速行星輪及減速齒圈，所述減速太陽輪與所述電機輸出軸同軸固定連接，用于同所述電機輸出軸共同旋轉(zhuǎn)，所述減速齒圈與所述外殼相固定，所述減速行星輪分別與所述減速太陽輪和減速齒圈相嚙合，使所述減速行星輪與所述電機輸出軸同方向公轉(zhuǎn)，并通過與所述減速行星輪相連接的減速行星架將公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩輸出。
[0016]優(yōu)選的是，所述耦合行星齒輪組包括:
[0017]第一行星齒輪系，其包括第一太陽輪、第一行星輪、第一齒圈，所述第一齒圈與所述減速行星架固定連接，以接收所述減速行星架輸出的轉(zhuǎn)矩，所述第一行星輪分別與所述第一太陽輪和第一齒圈相嚙合，所述第一行星輪上連接有第一行星架，所述第一行星架與所述第一輸出軸固定連接；
[0018]第二行星齒輪系，其包括第二太陽輪、第二行星輪、第二齒圈和第二行星架，所述第二齒圈與所述外殼固定連接，所述第二行星輪分別與所述第二太陽輪和第二齒圈相嚙合，所述第二行星輪上連接有第二行星架；
[0019]其中，所述第一太陽輪和第二太陽輪為一體設(shè)計，其與所述第一輸出軸可旋轉(zhuǎn)的同軸連接。
[0020]優(yōu)選的是，雙行星齒輪系包括第三太陽輪、第三行星輪、第四行星輪、第三齒圈，所述第三太陽輪與所述第一輸出軸同軸固定連接，所述第三齒圈與所述差速器殼固定連接，所述第三太陽輪、第三行星輪、第四行星輪、第三齒圈依次嚙合，所述第三行星輪、第四行星輪分別與所述第二行星架連接，以接收所述第二行星架傳遞的轉(zhuǎn)矩。
[0021]優(yōu)選的是，所述減速太陽輪與所述第一輸出軸可旋轉(zhuǎn)的同軸連接。
[0022]優(yōu)選的是，所述電機輸出軸與所述第一輸出軸可旋轉(zhuǎn)的同軸連接。
[0023]優(yōu)選的是，所述第一行太陽輪和第二太陽輪、第一行星輪和第二行星輪、第一齒圈和第二齒圈具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸。
[0024]優(yōu)選的是，所述第二齒圈與所述外殼一體成型。
[0025]優(yōu)選的是，所述第三齒圈與所述差速器殼一體成型。
[0026]一種汽車，其特征在于，包括上述的帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機構(gòu)的電動差速器。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機構(gòu)的電動差速器可以將經(jīng)過其傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩選擇性的定向分配給左右兩輸出軸，并且在轉(zhuǎn)矩定向分配時，由于不會改變總轉(zhuǎn)矩，故不會使車輛減速，而且能夠增加汽車的轉(zhuǎn)彎機動性和駕駛員的駕駛樂趣。采用一套雙排行星齒輪機構(gòu)可以同時兼具轉(zhuǎn)矩耦合功能和減速增扭功能，能夠以同軸的方式布置差速電機，結(jié)構(gòu)緊湊，減少布置空間；該電機在不進行轉(zhuǎn)矩分配時不旋轉(zhuǎn)，只在主動分配轉(zhuǎn)矩時才旋轉(zhuǎn)以提供轉(zhuǎn)矩，并且總體傳動比大大增加，可以使左右車輪產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩差。僅需一個電機即可作為該差速器實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩分配的動力源，結(jié)構(gòu)相對簡單，易于控制。即只需要控制電機轉(zhuǎn)子的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就可以定向的分配左右半軸的轉(zhuǎn)矩。而其他基于離合器或制動器實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩定向分配的差速器則需要同時擁有兩套離合器或制動器作為動力源，導致零件繁多，結(jié)構(gòu)復雜。并且采用電機作為該差速器轉(zhuǎn)矩定向分配的動力源，還有利于其在電動汽車和混合動力汽車上的應(yīng)用，進而擴大了該差速器的使用領(lǐng)域。即本發(fā)明既可以安裝在傳統(tǒng)動力能源的車輛上，也可以安裝在新能源動力的車輛上，應(yīng)用范圍廣泛。由于本發(fā)明是在原有差速器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進設(shè)計的，因此具有改造加工成本低，制造過程和工藝流程繼承性好的特點。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明所述的差速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明圖1中A-A的局部剖視圖。
[0030]圖3為本發(fā)明所述的差速器示簡化示意圖。
[0031]圖4問本發(fā)明所述的差速器不分配轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)矩流動路徑示意圖。
[0032]圖5為本發(fā)明所述的差速器在車輛右轉(zhuǎn)彎工況下，定向分配的轉(zhuǎn)矩流動路徑示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0034]汽車差速器是一種能使旋轉(zhuǎn)運動自一根軸傳至兩根軸，并使后者相互間能以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的差動機構(gòu)，如圖1所示，汽車差速器將車輛發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分配給分別位于車輛左右兩側(cè)第一輸出軸2和第二輸出軸4，使其沿主軸線X旋轉(zhuǎn)。差速器外殼包括橋殼6、左端蓋8和右端蓋10。左端蓋8和右端蓋10通過螺栓緊固在橋殼6的左右兩端。驅(qū)動軸12設(shè)置在橋殼6內(nèi)，并與固定在橋殼6內(nèi)的軸承配合，使驅(qū)動軸12相對橋殼6旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸12內(nèi)側(cè)一端安裝有錐形驅(qū)動齒輪14，相對的驅(qū)動軸12的外側(cè)通過車輛的變速器與車輛的發(fā)動機相連。錐形驅(qū)動齒輪14與一個以螺栓緊固于差速器殼20上的錐形齒圈16嚙合，差速器殼20在位于差速器殼20與橋殼6之間的軸承21上可以沿軸線X旋轉(zhuǎn)。差速器殼20內(nèi)有齒輪傳動裝置，其主要包含左錐形側(cè)齒輪22和右錐形側(cè)齒輪24，它們能夠在差速器殼20內(nèi)旋轉(zhuǎn)，也可與差速器殼20—起沿軸線X旋轉(zhuǎn)。左錐形側(cè)齒輪22與第一輸出軸2固定相連，而右錐形側(cè)齒輪24與第二輸出軸4固定相連。除了左右錐形側(cè)齒輪22、24以外，差速器殼20內(nèi)還安裝有一根橫銷26，其軸線垂直于軸線X。橫銷26上裝配有一對中間錐形小齒輪28，分別與左右錐形側(cè)齒輪22、24嚙合，且構(gòu)成齒輪傳動裝置的一部分。
[0035]當發(fā)動機施加轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸12時，其上的錐形驅(qū)動齒輪14轉(zhuǎn)動錐形齒圈16及緊固于之上的差速器殼20。差速器殼20進而導致橫銷26沿軸線X旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的橫銷26帶動其上的中間錐形小齒輪28環(huán)繞軸線X運行。環(huán)繞X軸運行的中間錐形小齒輪28轉(zhuǎn)動與之嚙合的左右錐形側(cè)齒輪22、24，其進而轉(zhuǎn)動第一輸出軸2和第二輸出軸4。如果第一輸出軸2和第二輸出軸4中之一比另一根軸旋轉(zhuǎn)得快，如在進行轉(zhuǎn)